智能建筑的弱電系統,通常有多個信息監控和通信設施諸如BA(樓宇自動化)、OA(辦公自動化)、CA(通信自動化)等相應的系統組成,
 

以BA為例,除了建筑物本身的供電、供排水、空調、電梯和停車場等設施配置必要的信息監控外,還有SA(安保自動化)、FA(消防自動化)等若干個子系統,實現系統集成或部分系統集成。根據建筑主體的功能需求來確定其等級和內容,這些系統包括不同類別的電纜和導線,其中有些是屬于有源纜線(電源電壓一般為DC12/24/48V和AC220V),
 

有些則是無源電(光)纜線(如數據電纜、視頻同軸電纜等),因此,在布線方式和路由選擇的排列進行設計時,應該加以區別,不但應該符合規范的要求,還要考慮布線的安全性、可擴性、經濟性和美觀,便于維修,電纜橋架作為承載各種電纜敷設的載體,從屬于布線的需要,同樣應遵循上述原則加以實施。由于建筑物內多種管線平行交叉,空間有限,
 

特別是大型寫字樓、金融商廈、酒店、場館等建筑,信息點密集,纜線敷設除了采用樓板溝槽和墻內埋管方式外,在豎井和屋內天棚吊頂內廣泛采用電纜橋架,提供不同走向的布線,弱電系統的各種纜線分類布放在橋架內,其最佳路由選擇和安裝方式要根據走向的要求,并結合建筑結構和空調、電氣等管線協商的位置加以確定,無源纜線不能與有源電纜并排鋪設, 受條件所限鋪放同一橋架內,其間必須采用金屬隔板分設,引出的纜線盡量避免平面交叉,橋架穿越樓板,墻體或伸縮縫時,應該在建筑圖上標出予留相應的空洞和位置,避免因遺漏等到施工時臨時鉆空,可能傷及土建結構。為了防止電磁輻射的干擾(EMC)，在橋架的設計中，應考慮橋架的封閉性。
 

一、橋架結構
 

電纜橋架分為槽式、托盤式和梯架式等結構,由支架、托臂和安裝附件等組成。(參見圖1所示),選型時應注意橋架的所有零部件是否符合系列化、通用化、標準化的成套要求。建筑物內橋架可以獨立假設, 也可以附設在各種建(構)筑物和管廊支架上,應體現結構簡單,造型美觀、配置靈活和維修方便等特點,全部零件均需進行鍍鋅處理,安裝在建筑物外露天的橋架,如果是在鄰近海邊或屬于腐蝕區,則材質必須具有防腐、耐潮氣、附著力好, 耐沖擊強度高的物性特點。
 

為了減輕重量還可以采用鋁合金電纜和玻璃鋼橋架,其外形尺寸， 荷載特性均與鋼質橋架基本相近,由于鋁、鋼比重不同(A1=2.7,Fe=7.86， 按重量計算,鋁鋼之比約為1：3,根據兩種材質的市場價折算,鋁合金橋架的造價費用較之同類鍍鋅鋼橋價要高出2.0倍,鋁合金橋架具有美觀,重量輕、安裝方便等優點, 近年來, 鋁合金橋架已在有的工程中加以應用。
 

二、橋架荷載及荷載特性
 

1、電纜橋架的荷載
 

電纜橋架的荷載分為荷載、動荷載和附加荷載。
 

靜荷載是指敷設在電纜橋架內的電纜種類、根數、每根的外徑重量/單位長度,按電纜敷設的不同路由分別列表統計。
 

動荷載是指電纜橋架安裝和維護過程中施工維修人員的重量。對于輕型電纜橋架,一般不考慮動荷載,即不允許在橋架上站(行)人,如果需要考慮站人,則應將跨距適當縮小。附加荷載僅在室外是指冰雪、風和電磁力所形成的荷載,它與安裝場所的地區自然氣象條件和帶電體的性質有關,設計中應根據各種條件加以計算。
 

2、選用橋架的步驟
 

(1)確定橋架寬度、層數、支撐點的型式和間距、以及電纜在各層橋架上的分布。
 

(2)計算每層電纜的均布荷載(kN/ m2),初步確定橋架的型號、規格。
 

(3)按最大的電纜總均布荷載值來驗算橋架強度。驗算式如下：
 

Q使用=q1+q2
 

式中：q1 --電纜的均布荷載（各層的均布荷載中取最大值）（kN/
 

m2），均布荷載是托盤、梯架或電纜槽的荷載；
 

q2--考慮電纜敷設或檢修時,人的重量等效的均布荷載（kN/
 

m2）,q2值的計算，人的重量一般按p=90kg計。
 

表示集中荷載和均布荷載的彎距如圖2
 

按最大彎距相等的條件折算：
 

令pι/4=q2ι2/8則q2=2p/ι
 

∵P=90kg
 

∴q2=180/ι
 

式中：P--1人的荷載(kg)
 

ι--1個支撐點間距(若支點間距不等時取最大值)(m)
 

q2--1 人的等效均布荷載(kg/m)
 

根據上述初步確定的橋架型號、規格及支點間距,查閱生產廠家的樣本資料,反復核查間距和橋架型號,直至滿足負荷要求為止。
 

(4)撓度
 

撓度值如何取定,目前尚無明確的規定,在重負區顯然應考慮減小繞度,這意味著鋼材的用量會相應增加,因此,計算時只要充分利用鋼材的最大允許應力,并保證有足夠的安全系數,一般最大撓度與跨距(支撐點間距)之比取1/250~1/150為宜。
 

三、橋架的脹縮問題
 

由于環境溫度變化,鋼質電纜橋架會出現熱脹冷縮的現象。室外橋架受溫度影響較大例如環境最高溫度為40℃,最低溫度為-20℃,則電纜橋架的最大收縮量按下式求得：
 

Δt=11.2 ×10-6×60deg(度)×1000mm
 

由此得出結論：
 

溫差為60℃時 ,Δι =0.672mm/m
 

溫差為50℃時, Δι =0.560mm/m
 

溫差為40℃時, Δι =0.448mm/m
 

工程設計中直線段電纜橋架應考慮伸縮接頭,伸縮接頭的間距建議按以下取定：
 

當溫差為40℃時為50m;
 

當溫差為50℃時為40m;
 

當溫差為60℃時為40m;
 

四、接地
 

根據規范的有關規定,鍍鋅電纜橋架進行良好的接地。
 

(1)鍍鋅電纜橋架直接板每個固定螺栓接觸電阻
 

應小于0.005Ω,此時電纜橋架可作為接地干線(噴粉電纜橋架不宜作接地干線),每個電纜橋架的電阻值可按下式計算：
 

r=P.L/S
 

式中：P=15×10Ω-6/cm(20℃)；
 

L=長度按100mm計算；
 

S=截面積cm2。
 

(2)梯架于托盤的單位電阻值見表2。
 

表2 梯架于托盤的單位電阻值
 

(3)電纜槽的單位電阻值見表3
 

(4)當電纜橋架安裝連接程整體后,每根梯邊(或每個電纜槽)的電阻為：
 

R＝L(r＋1/3r’)
 

式中：
 

R--梯邊，即（電纜槽）全長總電阻（mΩ）；
 

r--梯邊單位長度電阻（mΩ/m）
 

r’--直接板固定螺栓接觸電阻。
 

五、橋架設計及安裝要求
 

1、電纜橋架作為布線工程的一個配套項目,目前尚無專門的規范指導,個生產廠家的規格程式缺乏通用性,因此,設計選型過程應根據弱電各個系統纜顯得類型、數量,合理選定適用的橋架。
 

(1)確定方向：根據建筑平面布置圖,結合空調管線和電氣管線等設置情況、方便維修,以及電纜路由的疏密來確定電纜橋架的最佳路由。在室內,盡可能沿建筑物的墻、柱、梁及樓板架設,如許利用綜合管廊架設時,則應在管道一側或上方平行架設,并考慮引下線和分支線盡量避免交叉,如無其它管架借用,則需自設立(支)柱。
 

(2)荷載計算：計算電纜橋架主干線縱斷面上單位長度的電纜重量。
 

(3)確定橋架的寬度：根據布放電纜條數、電纜直徑及電纜的間距來確定電纜橋架的型號、規格,托臂的長度,支柱的長度、間距,橋架的寬度和層數。
 

(4)確定安裝方式：根據場所的設置條件確定橋架的固定方式,選擇懸吊式、直立式、側壁式或是混合式,連接件和緊固件一般是配套供應的,此外,根據橋架結構選折相應的蓋板。
 

(5)繪出電纜橋架平、剖面圖,局部部位還應繪出空間圖,開列材料表。
 

2、如與電力電纜橋架合用時,應將電力電纜和弱電電纜各直一側,中間采用隔板分隔。
 

3、弱電電纜與其它低電壓電纜合用橋架時,應嚴格執行選擇具有外屏蔽層的弱電系統的弱電電纜,避免相互間的干擾。
 

4、其它安裝
 

(1)電纜橋架由室外進入建筑物內時,橋架向外的坡度不得小于1/100。
 

(2)電纜橋架與用電設備交越時,其間的凈距不小于0.5m。
 

(3)兩組電纜橋架在同一高度平行敷設時,其間凈距不小于0.6m。
 

(4)在平行圖上繪出橋架的路由,要注明橋架起點、終點、拐彎點、分支點及升降點的坐標或定位尺寸、標高,如能繪 制橋架敷設軸側圖,則對材料統計將更精確。
 

直線段：注明全長、橋架層數、標高、型號及規格。
 

拐彎點和分支點:注明所用轉彎接板的型號及規格。
 

升降段：注明標高變化,也可用局部大樣圖或剖面圖表示。
 

（5）橋架支撐點,如立柱、托臂或非標準支、構架的間距、安裝方式、型號規格、標高,可同意在平面上列表說明,也可分段標出用不同的剖面圖、單線圖或大樣圖表示。
 

(6)電纜引下點位置及引下方式,一般而言,大批電纜引下可用垂直彎接板和垂直引上架,少量電纜引下可用導板或引管注明引下方式即可。
 

(7)電纜橋架宜高出地面2.2米以上,橋架頂部距頂棚或其它障礙物不應小于0.3米,橋架寬度不宜小于0.1米,橋架內橫斷面的填充率不應超過50%。
 

(8)電纜橋架內纜線垂直敷設時,在纜線的上端和每間隔1.5米處應固定在橋架的支架上,水平敷設時,在纜線的首、尾、轉彎及每間隔3~5米處進行固定。
 

（9）在吊頂內設置時,槽蓋開啟面應保持80 (毫米的垂直凈空,線槽截面利用率不應超過 50%。
 

(10)布放在線槽的纜線可以不綁扎,槽內纜線應順直,槽內纜線應順直,盡量不交叉,纜線不應溢出線槽,在纜線進出線槽部位,轉彎處應綁扎固定。垂直線槽布放纜線應每間隔1.5米固定在纜線支架上
 

(11)在水平、垂直橋架和垂直線槽中敷設線時,應對纜線進行綁扎。4對線電纜以24根為束,25對或以上主干線電纜、光纜及其它信號電纜應根據纜線的類型、纜徑、纜線芯數分束綁扎。綁扎間距不宜大于1.5米,扣間距應均勻,松緊適度。
 

(12)橋架水平敷設時,支撐間距一般為1.5-3m,垂直敷設時固定在建筑物構體上的間距宜小于2m。
 

(13)金屬線槽敷設時,在下列情況下設直至架或吊架：線槽接頭處；間距3m；離開線槽兩端口0.5m處；轉彎處。
 

5、材料統計
 

(1)橋架：分別統計出各種型號規格橋架的全長,除一該橋架的標準長度,得出橋架的數量外,再增加1％－2％的余量。
 

(2)立柱：如采用統一規格的立柱,可用橋架全長除以平均立柱間距,得出立柱數,再增加2％～4％余量。如立柱規格不一,則需分別統計。
 

(3)托臂：橋架全長除以托臂平均間距,再增加1％～2％余量,極為總需量。
 

(4)其它部件：按其主體數乘以一定比例(視總廠而定)求得其總數。